姚立新， 趙曉堯， 王帥祥， 于永強(qiáng)

(1.中北大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院， 山西 太原 030051； 2.中北大學(xué) 軍民融合協(xié)同創(chuàng)新研究院， 山西 太原 030051)

0 引言

現(xiàn)代軍事角度上的無(wú)人蜂群戰(zhàn)術(shù)，是一種以無(wú)人系統(tǒng)為武器，在人工智能、大數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加持下、借助大型陸、?；蚩罩邪l(fā)射平臺(tái)，依據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)和戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)的變化，對(duì)無(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)進(jìn)行自主編程控制，以聯(lián)合體作戰(zhàn)能力應(yīng)對(duì)高復(fù)雜、高強(qiáng)度對(duì)抗、高不確定性戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的新作戰(zhàn)方式，具有態(tài)勢(shì)感知、搜索與偵察、戰(zhàn)場(chǎng)指控、自適應(yīng)協(xié)同與決策能力等特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)代防空作戰(zhàn)造成了嚴(yán)重威脅。2020年9月底爆發(fā)的納卡沖突期間，阿塞拜疆運(yùn)用智能無(wú)人蜂群戰(zhàn)術(shù)，大規(guī)模使用哈洛普等無(wú)人機(jī)密集攻擊并摧毀了亞美尼亞的防空系統(tǒng)，重創(chuàng)了亞美尼亞的地面裝甲部隊(duì)。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中展現(xiàn)了無(wú)人機(jī)以小撬大、以低代價(jià)、低成本改變戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)的能力。因此，無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)進(jìn)一步成為全球關(guān)注的重點(diǎn)。美國(guó)計(jì)劃在2030年實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)蜂群作戰(zhàn)，將蜂群無(wú)人作戰(zhàn)作為未來(lái)奪取制空權(quán)、制信息權(quán)的重大樣式。反無(wú)人機(jī)蜂群戰(zhàn)術(shù)作戰(zhàn)的途徑主要包括偽裝欺騙、電磁壓制、火力摧毀等。防空火箭彈憑借其射程遠(yuǎn)、彈幕面積大、密度高、威力大與用途多樣化、機(jī)動(dòng)性高等優(yōu)點(diǎn)，與防空導(dǎo)彈相比在中遠(yuǎn)程反蜂群無(wú)人機(jī)防空作戰(zhàn)上具有諸多優(yōu)勢(shì)。隨著激光技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，激光近炸引信因其強(qiáng)抗電磁干擾能力、測(cè)角/定距精度高和體積小等優(yōu)點(diǎn)，在防空彈藥上廣泛應(yīng)用。因此，研究四象限周視激光引信的探測(cè)概率對(duì)提高防空火箭彈探測(cè)效能有重要意義。

目前對(duì)防空彈藥激光引信的研究主要集中在多通道周視激光引戰(zhàn)系統(tǒng)配合、高效毀傷評(píng)估和仿真設(shè)計(jì)等方面。在激光引信多光束掃描探測(cè)概率研究方面以六光束、八光束的研究為主，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高且難以滿足小型化。譚亞運(yùn)等建立水中單光束激光引信捕獲率蒙特卡洛仿真模型，并仿真分析了激光脈沖頻率與系統(tǒng)探測(cè)概率的關(guān)系；甘霖等以建立彈目交會(huì)捕獲率數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，分析了目標(biāo)捕獲率與彈目距離及轉(zhuǎn)速的關(guān)系；馮濤等基于彈目交會(huì)模型提出一種激光周向多光束探測(cè)方案，并對(duì)目標(biāo)捕獲率進(jìn)行了分析。李洛仿真分析了六光束脈沖激光探測(cè)目標(biāo)概率與目標(biāo)速度、轉(zhuǎn)速及激光發(fā)射頻率的變化關(guān)系。而火箭彈激光引信探測(cè)目標(biāo)為各式蜂群無(wú)人機(jī)，同一交會(huì)過(guò)程下不同的交會(huì)姿態(tài)、距離、速度/轉(zhuǎn)速，目標(biāo)回波差異巨大，直接影響著引信系統(tǒng)的探測(cè)概率。

為提高防空火箭彈激光引信系統(tǒng)探測(cè)來(lái)襲蜂群無(wú)人機(jī)的概率，本文基于仿真軟件通過(guò)建立目標(biāo)數(shù)學(xué)模型、彈目交會(huì)模型、激光引信探測(cè)來(lái)襲蜂群無(wú)人機(jī)的蒙特卡洛仿真模型，分析在不同激光脈沖頻率、探測(cè)半徑、火箭彈轉(zhuǎn)速與目標(biāo)速度下系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的探測(cè)概率。

1 四象限周視激光引信探測(cè)系統(tǒng)

1.1 系統(tǒng)組成與布局

圖1 激光探測(cè)器周向分布圖Fig.1 Circumferential distribution map of laser detector

四象限周視激光引信探測(cè)系統(tǒng)包括1個(gè)激光發(fā)射器、分光棱鏡、4個(gè)激光接收器、驅(qū)動(dòng)組件、光電探測(cè)器(APD)、放大器。激光發(fā)射器與激光接收器采用多輻射與分組光束組合的布局方案，即激光發(fā)射光束的數(shù)量與激光接收器的數(shù)量相等且視場(chǎng)匹配。安裝在引信頭部的激光探測(cè)器在電路控制系統(tǒng)提供電能時(shí)開(kāi)始工作，由分光棱鏡將激光發(fā)射器發(fā)射出的激光束分成4個(gè)前傾角為(即發(fā)射傾角)的探測(cè)光束，由引信頭部的風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)將4個(gè)探測(cè)光束變成倒錐形探測(cè)光幕，當(dāng)探測(cè)到目標(biāo)時(shí)，及時(shí)提供給電路控制系統(tǒng)，從而引爆電雷管，最后通過(guò)引爆戰(zhàn)斗部主裝藥達(dá)到毀傷目標(biāo)的作用。圖1所示為激光發(fā)射器與4個(gè)激光接收器沿彈體四周均勻分布狀況，在彈體軸線方向均分4個(gè)(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)象限，激光發(fā)射器位于彈體軸線上，即圖1圓心處，將4個(gè)激光接收器安置在每個(gè)象限角平分線處，其序號(hào)對(duì)應(yīng)為1、2、3、4；相鄰2個(gè)象限角平分線夾角成π/2 rad，可發(fā)出與彈軸方向呈角的脈沖激光束。在電路提供電能時(shí)開(kāi)始工作，發(fā)射出激光束遇到目標(biāo)時(shí)返回部分激光進(jìn)入激光接收器，即可判定目標(biāo)位于接收器對(duì)應(yīng)的象限，隨彈體轉(zhuǎn)動(dòng)的激光束因此具備全向掃描探測(cè)目標(biāo)能力。圖2所示為空間激光束圖。

圖2 空間激光束圖Fig.2 Schematic diagram of spatial laser beam

1.2 系統(tǒng)工作原理

激光束探測(cè)目標(biāo)過(guò)程如圖3所示。脈沖產(chǎn)生器生成的脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)放大后控制激光器的導(dǎo)通，形成脈沖激光，經(jīng)發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)后向外發(fā)射出去，同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)。當(dāng)前方有目標(biāo)時(shí)部分激光反射進(jìn)接收光學(xué)系統(tǒng)，接收系統(tǒng)將反射激光聚焦于APD的接收平面上，APD輸出光電轉(zhuǎn)換后的微弱電信號(hào)，后面的放大電路將微弱電信號(hào)放大。時(shí)刻鑒別電路對(duì)接收回波進(jìn)行到達(dá)時(shí)刻鑒別，給出停止計(jì)時(shí)信號(hào)，從而可計(jì)算出距離。完成距離計(jì)算后，依據(jù)一定的目標(biāo)信號(hào)識(shí)別準(zhǔn)則，完成對(duì)目標(biāo)的識(shí)別。依據(jù)接收反射激光的接收器所在象限可獲得彈目相對(duì)方位及視線角。最終根據(jù)彈目交會(huì)角、交會(huì)速度等信息及引戰(zhàn)配合的要求，發(fā)出點(diǎn)火脈沖。

圖3 激光束探測(cè)目標(biāo)示意圖Fig.3 Schematic diagram of laser target detection

上述探測(cè)過(guò)程工作原理需要火箭彈具備一定轉(zhuǎn)速，若轉(zhuǎn)速太小，則當(dāng)目標(biāo)尺寸較小且距彈體較遠(yuǎn)時(shí)，目標(biāo)可能會(huì)從同一倒錐形探測(cè)光幕的兩條激光束之間穿過(guò)從而不能發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。本文在目標(biāo)能進(jìn)入探測(cè)區(qū)域的情況下，因彈目交會(huì)時(shí)間短，可認(rèn)為火箭彈、目標(biāo)無(wú)人機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)且速度方向沿各自軸線，火箭彈繞彈軸勻轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)，目標(biāo)姿態(tài)角恒定，以便對(duì)四象限周視激光引信探測(cè)概率進(jìn)行研究。

2 四象限周視激光引信系統(tǒng)探測(cè)模型

2.1 目標(biāo)模型建立

以納卡沖突中哈洛普無(wú)人機(jī)作為目標(biāo)進(jìn)行研究，為表征探測(cè)系統(tǒng)的有效探測(cè)區(qū)域，建立整機(jī)模型。對(duì)于四象限周視窄脈沖激光束探測(cè)系統(tǒng)而言，能被照射到的目標(biāo)表面面元均可視為有效探測(cè)區(qū)域。為簡(jiǎn)化模型，以等長(zhǎng)、寬、高的立方體整機(jī)模型為目標(biāo)模型。如圖4所示，建立目標(biāo)直角坐標(biāo)系，原點(diǎn)與幾何中心重合，軸與無(wú)人機(jī)縱軸方向一致。圖4中，立方體整機(jī)模型長(zhǎng)為2 m，寬為3 m，高為05 m，1～6分別為模型6個(gè)表面的代號(hào)。

圖4 無(wú)人機(jī)目標(biāo)模型Fig.4 UAV target model

表面1、表面3方程為

(1)

表面2、表面4方程為

(2)

表面5、表面6方程為

(3)

2.2 四象限周視激光束模型建立

四象限周視激光引信發(fā)射光束在空間位置由彈體轉(zhuǎn)速、激光脈沖頻率和發(fā)射傾角決定。如圖5所示，建立彈體直角坐標(biāo)系，沿火箭彈軸線方向。圖5中，為火箭彈俯仰角，為火箭彈偏航角，為起始掃描光束，′為在平面內(nèi)的投影。激光束初始發(fā)射點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)重合并繞軸勻速旋轉(zhuǎn)?？臻g位置如圖5所示，軸以彈體轉(zhuǎn)速繞軸旋轉(zhuǎn)到′所轉(zhuǎn)動(dòng)角度為π/2 rad，其他掃描光束、、分別對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)角度為π rad、3π/2 rad、2π rad，則時(shí)刻所有掃描光束的直線方程為

(4)

式中：、、分別為第條激光束上某點(diǎn)三維坐標(biāo)值；為第條激光束上某點(diǎn)距的距離。

圖5 彈目交會(huì)模型Fig.5 Projectile-target rendezvous model

2.3 四象限周視激光束與目標(biāo)交會(huì)模型

在彈道末端，防空火箭彈與來(lái)襲無(wú)人機(jī)目標(biāo)呈迎擊態(tài)勢(shì)，防空火箭彈與目標(biāo)交會(huì)模型如圖5所示。為研究防空火箭彈與目標(biāo)間的相對(duì)位置關(guān)系，建立彈目相對(duì)坐標(biāo)系，包括彈體坐標(biāo)系和目標(biāo)坐標(biāo)系若已知彈體坐標(biāo)系中目標(biāo)相對(duì)火箭彈的俯仰角為、偏航角為、滾轉(zhuǎn)角為，則從彈體坐標(biāo)系到目標(biāo)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換矩陣為

(5)

目標(biāo)初始中心在彈體坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為(，，)，則時(shí)刻目標(biāo)中心位置為

(6)

式中：為在彈體坐標(biāo)下的目標(biāo)相對(duì)速度，

(7)

(，，)為(5)式矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣，為火箭彈速度，為目標(biāo)速度。

在目標(biāo)坐標(biāo)系中，掃描光束直線方程為

(8)

將(1)式、(2)式、(3)式與(8)式聯(lián)立，即可求得每個(gè)掃描周期=2π內(nèi)與目標(biāo)交會(huì)的光束，再求解交點(diǎn)到發(fā)射原點(diǎn)距離，并與最大探測(cè)半徑比較，若該距離小于最大探測(cè)距離，則認(rèn)為該光束發(fā)現(xiàn)目標(biāo)；反之，則認(rèn)為該光束未發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。在彈目交會(huì)過(guò)程中目標(biāo)姿態(tài)角和位置坐標(biāo)均為隨機(jī)變量，而隨機(jī)性變量對(duì)隨機(jī)性工程問(wèn)題的解析計(jì)算影響很大，因此本文采用蒙特卡洛法模擬系統(tǒng)探測(cè)概率。在彈體坐標(biāo)系中目標(biāo)中心位置取樣：=cos，=2+cot，=sin，其中在[0，2+]均勻分布，為探測(cè)半徑；姿態(tài)角取樣：俯仰角、偏航角與滾轉(zhuǎn)角分別在[-π/2 rad，π/2 rad]、[π/2 rad，3π/2 rad]、[0 rad，2π rad]內(nèi)均勻分布。仿真過(guò)程如下：

1)輸入初始參數(shù)，包括目標(biāo)尺寸、火箭彈速度、火箭彈轉(zhuǎn)速、脈沖發(fā)射頻率、截止距離等；

2)在彈體坐標(biāo)系中對(duì)目標(biāo)初始位置、姿態(tài)角進(jìn)行隨機(jī)抽樣；

3)在每一掃描周期內(nèi)，依據(jù)(8)式計(jì)算掃描光束與目標(biāo)交會(huì)情況；

4)根據(jù)(8)式求解交點(diǎn)到原點(diǎn)的距離，并與系統(tǒng)截止距離比較；

5)若某光束與目標(biāo)的交點(diǎn)到原點(diǎn)的距離在截止距離內(nèi)，則認(rèn)為系統(tǒng)有效探測(cè)到目標(biāo)；

6)抽樣3 000次，記錄抽樣中成功探測(cè)目標(biāo)次數(shù)總抽樣次數(shù)即為系統(tǒng)探測(cè)概率

3 仿真結(jié)果與分析

3.1 仿真條件

四象限周視激光引信發(fā)射傾角為45°；表1給出了火箭彈轉(zhuǎn)速和脈沖頻率與探測(cè)概率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，表2給出了目標(biāo)速度和脈沖頻率與探測(cè)概率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，表3給出了火箭彈轉(zhuǎn)速和探測(cè)半徑與探測(cè)概率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，表4給出了目標(biāo)速度和探測(cè)半徑與探測(cè)概率的對(duì)應(yīng)關(guān)系。表1中火箭彈速度為120 m/s，目標(biāo)速度為90 m/s，為8 m；表2中火箭彈速度為120 m/s，火箭彈轉(zhuǎn)速為25 r/s，為8 m；表3中火箭彈速度為200 m/s，火箭彈轉(zhuǎn) 速為15 r/s， 激光脈沖頻率為10 kHz；表4中火箭彈速度為200 m/s，目標(biāo)速度為90 m/s，激光脈沖頻率為10 kHz其他仿真參數(shù)同第2節(jié)。

表1 火箭彈速度、脈沖頻率對(duì)探測(cè)概率的影響Tab.1 Impacts of projectile rotation speed and pulse frequency on detection probability

表2 目標(biāo)速度、脈沖頻率對(duì)探測(cè)概率影響Tab.2 Impacts of target speed and pulse frequency on detection probability

表3 火箭彈轉(zhuǎn)速、探測(cè)半徑對(duì)探測(cè)概率影響Tab.3 Impacts of rocket projectile rotation speed and detection radius on detection probability

3.2 仿真結(jié)果

根據(jù)表1得到圖6和圖7. 如圖6所示，在表1的仿真條件下，系統(tǒng)探測(cè)概率隨火箭彈轉(zhuǎn)速增加而增大，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到35～40 r/s時(shí)，系統(tǒng)探測(cè)概率隨火箭彈轉(zhuǎn)速增長(zhǎng)減緩，脈沖頻率5～30 kHz曲線對(duì)應(yīng) 探測(cè)概率增長(zhǎng)率分別為5.31%、2.73%、3.02%、1.53%、1.35%、1.14%，平均增長(zhǎng)率為2.51%. 圖7表明，在火箭彈轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，脈沖頻率的增加對(duì)系統(tǒng)探測(cè)概率的變化影響逐漸減緩，15～40 r/s曲線對(duì)應(yīng)在脈沖頻率達(dá)到25～30 kHz間系統(tǒng)探測(cè)概率增長(zhǎng)率分別為2.76%、2.65%、1.92%、1.49%、1.50%、1.29%，平均增長(zhǎng)率為1.93%. 對(duì)圖6、圖7中的數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合可知：火箭彈轉(zhuǎn)速為40 r/s、脈沖頻率55 kHz對(duì)應(yīng)探測(cè)概率為0.788 8；脈沖頻率30 kHz、火箭彈轉(zhuǎn)速55 r/s對(duì)應(yīng)探測(cè)概率為0.776 9；由此可知，在仿真條件下提高火箭彈轉(zhuǎn)速與脈沖頻率越可使系統(tǒng)探測(cè)概率增大，在分別達(dá)到40 r/s和30 kHz后，對(duì)系統(tǒng)探測(cè)概率影響減弱。

表4 目標(biāo)速度、探測(cè)半徑對(duì)探測(cè)概率影響Tab.4 Impacts of target speed and detection radius on detection probability

圖6 不同激光脈沖頻率下火箭彈轉(zhuǎn)速與探測(cè)概率關(guān)系Fig.6 Relation between rocket projectile rotation speed and detection probability at different laser pulse freguencies

圖7 不同火箭彈轉(zhuǎn)速下激光脈沖頻率與探測(cè)概率關(guān)系Fig.7 Relation between pulse frequency and detection probability at different rocket projectile rotation speeds

根據(jù)表2得到圖8和圖9. 由圖8可知：在脈沖頻率恒定時(shí)，系統(tǒng)探測(cè)概率隨目標(biāo)速度增大而減??；在目標(biāo)速度達(dá)到90 m/s后，目標(biāo)速度的變化對(duì)系統(tǒng)探測(cè)概率影響可予以忽略；30 kHz曲線在90 m/s、100 m/s對(duì)應(yīng)系統(tǒng)探測(cè)概率分別為0.694 0、0.690 1，下降率為0.56%. 由圖9可知，在脈沖頻率為25 kHz之前，脈沖頻率的變化對(duì)系統(tǒng)探測(cè)概率影響較大，之后影響減弱。由此可知，目標(biāo)速度確定條件下適當(dāng)增加脈沖頻率可有效增加系統(tǒng)探測(cè)概率；當(dāng)激光脈沖頻率固定，目標(biāo)速度增大到100 m/s后對(duì)系統(tǒng)探測(cè)概率影響較小，此時(shí)交會(huì)狀態(tài)系統(tǒng)的探測(cè)概率主要受彈速影響。

圖8 不同激光脈沖頻率下目標(biāo)速度與探測(cè)概率關(guān)系Fig.8 Relation between target speed and detection probability at different laser pulse frequencies

圖9 不同目標(biāo)速度下激光脈沖頻率與探測(cè)概率關(guān)系Fig.9 Relation between pulse frequency and detection probability at different target speeds

圖10所示為探測(cè)半徑與探測(cè)概率關(guān)系圖。由圖10可知：火箭彈轉(zhuǎn)速確定時(shí)，探測(cè)半徑增大會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)探測(cè)概率減小，因?yàn)樘綔y(cè)半徑增大，4個(gè)象限扇形面積增大，對(duì)目標(biāo)探測(cè)精度下降；當(dāng)誤差精度變化相對(duì)探測(cè)半徑變化很小時(shí)，探測(cè)半徑的變化對(duì)系統(tǒng)探測(cè)概率影響很小，探測(cè)半徑從25 m到30 m時(shí)，15 r/s、30 r/s、40 r/s曲線對(duì)應(yīng)系統(tǒng)探測(cè)概率變化分別為0.019 5、0.014 6、0.006 6. 圖11所示為火箭彈轉(zhuǎn)速與探測(cè)概率關(guān)系。圖11表明：當(dāng)探測(cè)半徑恒定時(shí)，增大火箭彈轉(zhuǎn)速可增大系統(tǒng)探測(cè)概率；當(dāng)火箭彈轉(zhuǎn)速達(dá)到35 r/s后，轉(zhuǎn)速變化對(duì)系統(tǒng)探測(cè)概率影響減小，如=10 m曲線對(duì)應(yīng)系統(tǒng)探測(cè)概率從35 r/s到40 r/s只變化了0.009 8，變化率為1.2%。由此可知，為增大探測(cè)范圍，在增大探測(cè)半徑同時(shí)可增加火箭彈轉(zhuǎn)速防止系統(tǒng)探測(cè)概率降低。

圖10 不同火箭彈轉(zhuǎn)速下探測(cè)半徑與探測(cè)概率關(guān)系Fig.10 Relation between detection radius and detection probability at different rocket projectile rotation speeds

圖11 不同探測(cè)半徑下火箭彈轉(zhuǎn)速與探測(cè)概率關(guān)系Fig.11 Relation between rocket projectile rotation speed and detection probability at differet detection radii

圖12、圖13所示分別為目標(biāo)速度與探測(cè)概率關(guān)系，以及探測(cè)半徑與探測(cè)概率關(guān)系。圖12、圖13表明：當(dāng)探測(cè)半徑從25 m到30 m、目標(biāo)速度從90 m/s到100 m/s時(shí)，30 m曲線對(duì)應(yīng)系統(tǒng)探測(cè)概率變化0.007 2，100 m/s曲線對(duì)應(yīng)系統(tǒng)探測(cè)概率變化0.012 6，系統(tǒng)探測(cè)概率變化受其影響非常小。由此可知，探測(cè)半徑較大情況下，目標(biāo)速度過(guò)大時(shí)從相鄰兩象限穿過(guò)去，從而導(dǎo)致系統(tǒng)探測(cè)不到目標(biāo)情況可能會(huì)發(fā)生。因此，減小探測(cè)半徑可增大系統(tǒng)探測(cè)概率；為增加探測(cè)范圍，可適當(dāng)增大探測(cè)半徑，當(dāng)探測(cè)半徑達(dá)到27 m時(shí)，系統(tǒng)探測(cè)概率已基本不變；探測(cè)半徑達(dá)到30 m之后，對(duì)系統(tǒng)探測(cè)概率影響可忽略。

圖12 不同探測(cè)半徑下目標(biāo)速度與探測(cè)概率關(guān)系Fig.12 Relation between target speed and detection probability at different detection radii

圖13 不同目標(biāo)速度下探測(cè)半徑與探測(cè)概率關(guān)系Fig.13 Relation between detection radius and detection probability at different target speeds

4 結(jié)論

本文研究了影響四象限周視激光引信探測(cè)概率的4個(gè)因素，并采用蒙特卡洛法仿真計(jì)算了四象限周視激光引信在不同火箭彈轉(zhuǎn)速、脈沖頻率、探測(cè)半徑及目標(biāo)速度下探測(cè)目標(biāo)的概率。所得主要結(jié)論如下：

1)在本文仿真條件下，當(dāng)火箭彈轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，系統(tǒng)的探測(cè)概率隨脈沖頻率的提高而增大；當(dāng)脈沖頻率恒定時(shí)，系統(tǒng)的探測(cè)概率隨火箭彈轉(zhuǎn)速的提高而增大，脈沖頻率到30 kHz后或火箭彈轉(zhuǎn)速到40 r/s后，二者對(duì)系統(tǒng)探測(cè)概率影響降低。

2)探測(cè)半徑越大，獲取系統(tǒng)探測(cè)概率越高時(shí)要求所對(duì)應(yīng)的脈沖頻率或火箭彈轉(zhuǎn)速越大，且隨探測(cè)半徑增大探測(cè)概率下降越快；對(duì)于速度大的無(wú)人機(jī)目標(biāo)，為增大探測(cè)區(qū)域同時(shí)獲得較大的探測(cè)概率，在較大火箭彈轉(zhuǎn)速或脈沖頻率條件下，可一定限度地增加探測(cè)半徑。

3)當(dāng)火箭彈速度為120 m/s、目標(biāo)速度為90 m/s、火箭彈轉(zhuǎn)速為40 r/s、脈沖頻率55 kHz時(shí)，引信系統(tǒng)探測(cè)到8 m內(nèi)目標(biāo)概率為0.788 8；當(dāng)脈沖頻率30 kHz、火箭彈轉(zhuǎn)速55 r/s時(shí)，系統(tǒng)探測(cè)到8 m內(nèi)目標(biāo)概率為0.776 9. 引信系統(tǒng)探測(cè)概率數(shù)學(xué)模型與結(jié)果可為四象限周視激光引信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供理論參考。